So sánh hiệu quả đầu tư vào hệ thống điện mặt trời áp mái có hệ thống lưu trữ kết lưới điện quốc gia với gửi tiền ngân hàng lãi suất kép

Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu hiệu quả về tài chính của phương án đầu tư điện mặt trời áp mái so với các hình thức đầu tư khác, đơn giản nhất là gửi tiền tiết kiệm theo hệ thống lãi suất kép của ngân hàng. Kết quả nghiên cứu này dựa trên cơ sở thiết kế thực tế cho một hệ thống điện mặt trời áp mái để tính chi phí đầu tư sử dụng công cụ tính toán là phần mềm PVsystem. Với bài toán minh họa trong bài báo cho thấy cùng số tiền 302.935.000VNĐ đầu tư trong 25 năm nếu gửi vào ngân hàng để nhận lãi kép có thể nhận được 1.822.819.513VNĐ, trong khi đầu tư hệ thống điện mặt trời áp mái hòa lưới có dự trữ sẽ nhận được 3.149.210.058VNĐ.

SCIENCE - TECHNOLOGY P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SO SÁNH HIỆU QUẢ ĐẦU TƯ VÀO HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI ÁP MÁI CÓ HỆ THỐNG LƯU TRỮ KẾT LƯỚI ĐIỆN QUỐC GIA VỚI GỬI TIỀN NGÂN HÀNG LÃI SUẤT KÉP COMPARING PROFITS OF INVESTING IN GRID-CONNECTED ROOFTOP PV SYSTEM AND DEPOSIT MONEY IN BANK USING DUAL INTEREST RATE Nguyễn Đức Tuyên1, Lê Văn Lực2,*, Ninh Văn Nam3, Trần Thanh Sơn1 TÓM TẮT Bài báo trình bày kết nghiên cứu hiệu tài phương án đầu tư điện mặt trời áp mái so với hình thức đầu tư khác, đơn giản gửi tiền tiết kiệm theo hệ thống lãi suất kép ngân hàng Kết nghiên cứu dựa sở thiết kế thực tế cho hệ thống điện mặt trời áp mái để tính chi phí đầu tư sử dụng cơng cụ tính tốn phần mềm PVsystem Với toán minh họa báo cho thấy số tiền 302.935.000VNĐ đầu tư 25 năm gửi vào ngân hàng để nhận lãi kép nhận 1.822.819.513VNĐ, đầu tư hệ thống điện mặt trời áp mái hòa lưới có dự trữ nhận 3.149.210.058VNĐ Trong báo cơng cụ tính tốn thuận tiện, áp dụng cho hộ gia đình cách thay số liệu cụ thể cơng suất sử dụng điện hộ vào cơng thức sẵn có để tính tốn Bài báo đưa ví dụ tính tốn hộ gia đình Quận 9, thành phố Hồ Chí Minh, thành phố nhiệt đới với khu vực cận xích đạo nên có nhiều tiềm lượng mặt trời Từ khóa: Hệ thống điện mặt trời áp mái, hiệu đầu tư, lãi suất kép KÝ HIỆU Ký hiệu n a bo m t Wp FVt X r H k Đơn vị VNĐ m2 Tấm VNĐ tháng kWh/m2/ngày VNĐ % % VNĐ ngày ABSTRACT This paper presents the effectiveness of investment between building a rooftop solar power system and depositing money in the bank with a dual interest rate system The financial comparison is based on the actual design of a rooftop solar power system, including batteries, to estimate the cost using PV system software With the amount of 302,935,000VND deposited to the bank using dual interest rate, 1,822,819,513VND can be received after 25 years Meanwhile, investing in mentioned PV system could receive 3,149,210,058VND during this period The research introduces a very convenient calculation tool that can be applied to any household by alternating its specific load data into the available formula to calculate The paper furthermore reports a numerical example calculating on the house in District 9, Ho Chi Minh City, a tropical city in an equatorial region with much potential for solar energy Keywords: Rooftop solar power system, profits of investing, dual interest rate Pinv PVmax Vmppt-max-inv Vmp-pv Imax-input-inv kW Tấm V V A Isc Vdcmax-inv Voc-pv A V V Viện Điện, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Công ty Ishan International Pvt Ltd Khoa Điện, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội * Email: levanluc.d8dhn@gmail.com Ngày nhận bài: 02/02/2020 Ngày nhận sửa sau phản biện: 08/3/2020 Ngày chấp nhận đăng: 24/4/2020 Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn Ý nghĩa Giá điện EVN bán Diện tích đặt pin Số lượng pin Giá điện EVN mua Số tháng gửi tiền tiết kiệm Năng lượng cao Số tiền tháng thứ t Lãi suất gửi tiền Lãi suất vay tiền Số tiền phải trả hàng tháng Trung bình số ngày tiêu thụ điện tháng Cơng suất Inverter Số lượng pin tối đa Điện áp điểm công suất tối ưu Điện áp pin Cường độ dòng điện đầu vào tối đa Inverter Cường độ dòng điện pin Điện áp tối đa hệ thống Điện áp pin CHỮ VIẾT TẮT Số lượng pin PA Hiệu suất acquy E DOD AD CA Mức xả sâu Số ngày dự phòng Dung lượng acquy cần GIỚI THIỆU Năng lượng tái tạo ngày có vai trò quan trọng phát triển kinh tế, với quy mơ hộ gia đình, việc đầu tư khai Vol 56 - No (Apr 2020) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 27 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ thác nguồn lượng tái tạo (điện mặt trời) không mang lại lợi ích kinh tế mà đóng góp vào việc bảo vệ mơi trường Theo EVNHCMC, tính đến đầu năm 2019, thành phố Hồ Chí Minh có gần 1.000 hộ gia đình, cơng sở doanh nghiệp lắp đặt điện mặt trời mái nhà với tổng công suất 11.382kWp [1] Tiềm tiết kiệm lượng (kỹ thuật) số ngành công nghiệp sản xuất xi măng ước tính đạt 40% so với mức tiêu thụ ngày cho đơn vị sản phẩm Hiện có 10 tỷ USD nguồn vốn từ bên tương đương gần 40% tổng nhu cầu Chính phủ vào năm 2030, để hỗ trợ Việt Nam chuyển đổi sang lượng sử dụng hiệu tiết kiệm lượng [2] Phân tích tốn kinh tế đầu tư vào hệ thống điện mặt trời, bao gồm chi phí đầu tư vào hệ thống (lưu ý: chi phí đầu tư phụ thuộc vào loại thiết bị theo hãng Trong báo với mục đích sử dụng hệ thống lâu dài an tồn, lựa chọn thiết bị châu Âu với giá thành cao Tuy nhiên, tùy theo nhu cầu hộ gia đình sử dụng thời gian ngắn hạn lựa chọn thiết bị Trung Quốc với giá thành thấp tuổi thọ tốn chi phí bảo dưỡng) Dựa vào tính tổng số tiền nhận đưa vào khai thác lấy số tiền bán điện hàng tháng gửi vào ngân hàng để hưởng lãi suất Vậy thực lắp đặt điện mặt trời áp mái có đem lại lợi ích kinh tế Bài tốn đặt với quy mơ hộ gia đình, số tiền sau đầu tư vào hệ thống điện mặt trời sau tháng mang lại tổng giá trị nhận lớn gửi tiền vào ngân hàng Hoặc vay vốn ngân hàng để đầu tư vào điện mặt trời sau tháng trả hết số nợ ngân hàng lấy số tiền thu từ hệ thống điện mặt trời trả theo hình thức trả góp Hiện báo khoa học Việt Nam, vấn đề chưa có cơng trình đề cập đến Nguyên lý thiết kế hệ thống điện mặt trời, thể thành phần cấu tạo, thiết bị cần sử dụng cho hệ thống điện mặt trời áp mái hòa lưới có bình dự trữ bao gồm: pin mặt trời, hòa lưới, bình ac-quy, khung lắp đặt phụ kiện kèm theo Tính toán đầu tư hệ thống điện mặt trời phù hợp dựa vào sản lượng điện tính tốn theo phần mền PVsystem, bao gồm: tính tốn lượng điện cần cung cấp cho hộ gia đình, từ tính số lượng pin khai thác cần phải sử dụng để đảm bảo lượng điện dùng cho gia đình, theo phần lượng tiêu thu hộ gia đình tính tốn lượng ac-quy dự trữ để cung cấp điện lúc cần thiết Bài báo trình bày kết nghiên cứu tính tốn ví dụ cho hộ gia đình Quận 9, thành phố Hồ Chí Minh, thành phố nhiệt đới với khu vực cận xích đạo nên có nhiều tiềm lượng mặt trời Số tiền thu từ đầu tư hệ thống điện mặt trời áp mái có kết nối lưới điện với số tiền gửi tiết kiệm ngân hàng so sánh vòng đời dự án Ngồi số tháng để trả ngân hàng để đâu tư lắp đặt tính tốn 28 Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ● Tập 56 - Số (4/2020) P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI HỊA LƯỚI CĨ DỰ TRỮ Hiện thị trường có dạng mơ hình hệ thống điện mặt trời là: Hệ thống độc lập (lưu trữ trực tiếp vào ac-quy hoạt động độc lập mà không cần thông qua lưới điện cơng cộng); Hệ thống hòa lưới (nguồn điện tạo hòa vào lưới điện cung cấp trực tiếp cho thiết bị điện); Hệ thống hòa lưới có dự trữ (hệ thống tương tự hệ thống hòa lưới, có thêm bình ac-quy để lưu trữ điện) Ngồi thiết bị Tấm pin mặt trời, hòa lưới, phụ kiện kèm theo, khung lắp đặt Tùy loại mơ hình mà sử dụng bình ac-quy khơng sử dụng Nếu khơng sử dụng bình ac-quy hệ thống khơng thể làm việc điện lưới nhiên giảm chi phí đầu tư Bài báo lựa chọn hệ thống hòa lưới có dự trữ (hình 1) để đảm bảo lượng điện cung cấp cho hệ thống làm việc cung cấp điện cho hộ gia đình sử dụng trường hợp lưới điện có cố điện, ngồi cung cấp điện cho lưới điện dư thừa công suất Hình Mơ hình hệ thống điện mặt trời hòa lưới có dự trữ Tấm pin mặt trời hấp thụ lượng mặt trời, từ quang chuyển hóa thành điện Tuy nhiên, dòng điện dạng dòng điện chiều DC Thông qua đổi nguồn, điện chiều DC chuyển hóa thành điện xoay chiều AC 220V/50Hz để cấp cho tải Nếu công suất từ dàn Pin lượng mặt trời không đủ cho tải, công suất từ ac-quy lấy bù lên Nếu công suất từ dàn Pin lượng mặt trời lớn khả tiêu thụ tải, phần công suất dư thừa nạp vào ac-quy Khi công suất từ dàn Pin lượng mặt trời ac-quy khơng đủ cung cấp cho tải, công suất từ lưới lấy để bù vào phần thiếu Khi cơng suất từ dàn Pin lượng mặt trời dư thừa, ac-quy đầy cấu hình để phát ngược công suất vào lưới điện quốc gia Khi điện lưới, hệ thống tự động lấy điện từ ac-quy biến đổi thành điện 220V cấp điện cho phụ tải, hệ thống có ưu nhược điểm sau: Ưu điểm: Có thể sử dụng điện mà khơng cần đến lưới điện quốc gia Không bị phụ thuộc vào lịch cắt điện đơn vị cung cấp điện lưới Có thể lắp đặt đâu Giúp giảm tải cho lưới điện quốc gia Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn SCIENCE - TECHNOLOGY P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 Nhược điểm: Hệ thống ghép từ hệ thống độc lập hệ thống nối với lưới điện nên có cấu tạo phức tạp, thiết kế cần người có kinh nghiệm chun mơn có pin mặt trời chia cho thơng số Wp riêng tính số lượng pin mặt trời cần dùng TÍNH TỐN ĐẦU TƯ THIẾT BỊ PHÙ HỢP VỚI HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI Để đầu tư hệ thống điện mặt trời cần phải tính tốn lượng điện phụ tải, từ tính số lượng pin tối thiểu cần sử dụng, hệ thống hòa lưới có dự trữ phải tính lượng ac-quy cần thiết dùng cho hệ thống, công suất hòa lưới hệ thống có điều khiển nạp xả tích hợp Các phần tính tốn thể theo trình tự đây: Bảng Thông số kỹ thuật pin mặt trời AE Solar Poly 72 Cell - 330W hãng KingTEK [7] Tính tổng lượng điện cần cung cấp hộ gia đình Bảng Minh họa số thiết bị, công suất, số lượng thời gian sử dụng điện hộ gia đình STT … j Công suất Số Giờ sử Công suất tiêu thụ thiết bị (kW) lượng dụng (kWh) Ti vi Tủ lạnh Điều hòa …… …… …… …… ………… Hệ thống đèn Thiết bị Điện tiêu thụ trung bình ngày ∑ Điện tiêu thụ trung bình tháng ( k ≤ 30 ngày ) k ∑ ∑ , STT = a ( m ) Tên thông số kỹ thuật Công suất cực đại Điện áp điểm công suất đỉnh Điện áp hở mạch Ngưỡng nhiệt độ vận hành Ngưỡng điện áp cực đại Dài - Rộng - Dày Trọng lượng (2) Đơn vị Wp (V) (V) ( độ C ) (V) mm ( kg ) Thông số 330 36,97 45,89 -40 đến 85 1000 1956 - 992 - 40 23 Từ thông tin thiết lập mơ phần mền Pvsyst để tính tốn góc, hướng đặt pin mặt trời đạt hiệu công suất tối đa, ghi nhận xác thơng số kỹ thuật đạt theo tháng theo hình A B N A B N Do vấn đề tổn hao hệ thống, nên số Watt-hour pin trời cung cấp phải cao tổng số Watt-hour tồn tải Theo cơng thức bảng Bảng Tính số Watt-hour pin mặt trời phải cung cấp cho toàn tải [3] Số Watt-hour pin mặt trời trung bình ngày Số Watt-hour pin mặt trời trung bình tháng 1,3 ∑ 1,3 k ∑ A B N (kWh) A B N (kWh) (1) Tính tốn số lượng pin mặt trời cần sử dụng Dựa theo số liệu cường độ bước xạ từ trang web [4] tính theo mức trung bình vùng miền dựa dự án nghiên cứu thực trạng lượng tạo Việt Nam hướng phát triển bền vững, vùng miền Trung miền Nam đất nước, với cường độ xạ mặt trời trung bình khoảng 5kWh/ m2/ngày Trong cường độ xạ mặt trời lại thấp vùng phía Bắc, ước tính khoảng 4kWh/ m2/ngày điều kiện thời tiết với trời nhiều mây mưa phùn vào mùa đông mùa xuân Ở Việt Nam, xạ mặt trời trung bình 230-250kcal/cm2 theo hướng tăng dần phía Nam chiếm khoảng 2.000 - 5.000 năm [5] Nếu lấy tổng số Watt-hour pin mặt trời chia cho hệ số phát điện theo trung bình vùng lắp đặt hệ thống ta có tổng số Wp pin mặt trời Từ suy trung bình nước 4,58kWh/m2/ngày Mỗi PV sử dụng có thơng số Wp riêng, lấy tổng số Wp cần Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn Hình Tính tốn sản lượng điện thơng qua mô phần mềm PVsyst [6] Dựa theo thơng số kỹ thuật nhà sản xuất trung bình pin có diện tích 1,94m2 Vậy bù trừ lắp ráp khung Vol 56 - No (Apr 2020) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 29 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 thiết bị phụ trợ diện tích lắp pin tương đương 2m2 đạt sản lượng 0,5MWh/năm Tổng mật độ lượng phụ thuộc khoảng cách hàng pin hiệu suất mô đun pin Nếu pin lắp đặt theo chiều ngang khơng có khoảng cách từ mô đun, tổng mật độ lượng mật độ lượng mô đun (100 - 150MWp/km2 mơ đun silicon) [7] Từ suy số lượng pin khai thác = ≈ ≈ ( Tấm ) (3) , , , Tính tốn số lượng ac-quy cần sử dụng Ac-quy dùng cho hệ thống lượng mặt trời loại chu kỳ xả sâu Loại cho phép xả đến mức bình thấp cho phép nạp đầy nhanh Loại có khả nạp xả nhiều lần (có nhiều chu kỳ) mà không bị hỏng bên trong, bền, tuổi thọ cao Số lượng ac-quy cần dùng cho hệ thống lượng mặt trời số lượng ac-quy đủ cung cấp điện cho ngày dự phòng (AD) pin mặt trời không sản sinh điện Hiệu suất ac-quy khoảng 85%, với mức DOD (mức xả sâu) 0,6 [3] Từ tính dung lượng ac-quy: CA = ∑ , = ∑ , , , (4) Kết cho thấy dung lượng ac-quy tối thiểu cho hệ thống lượng mặt trời khơng có dự phòng Khi hệ thống lượng mặt trời có số ngày dự phòng (AD) phải nhân dung lượng ac-quy cho số AD để có số lượng ac-quy cần cho hệ thống CA = ∑ , , , AD (5) Tính tốn lựa chọn hòa lưới tích hợp điều khiển sạc Khi lựa chọn hòa lưới tích hợp điều khiển sạc quan trọng cơng suất vào tối đa hòa lưới phải lớn cơng suất đỉnh dàn pin Ngồi ra, hòa lưới cần có đặc tính chế độ hoạt động phù hợp với cầu hình mục đích hệ thống điện mặt trời Đồng thời cần quan tâm giá trị điện áp cường độ dòng điện ngõ vào dàn pin mặt trời Hệ thống 50 pin 330W có tổng cơng suất 16,5kWp từ ta tính chọn inverter sau: Pinv = , , = 12,7 (kW) Căn vào thông số tính tốn chọn Bộ hòa lưới loại Inverter Goodwe với thông số kỹ thuật sau: Công suất: 15kW; Điện áp chiều tối đa: 1000V; Điện áp điểm công suất tối ưu: 260 - 850V; Cường độ dòng điện đầu vào tối đa: 22A với MPPT tương đương ngõ vào Tính tốn số lượng pin tối đa dãy nối tiếp là: PVmax = = = 23 ( tấm ) Vậy với 50 pin chia cho dãy khoảng 17 pin dãy để kết nối vào hòa lưới Kiểm tra dòng điện tối đa ngõ vào: Isc = 6,07 (A) < Imax-input-inv = 22 (A) 30 Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ● Tập 56 - Số (4/2020) Kiểm tra điện áp tối đa hệ thống yêu cầu phải đáp ứng Voc-pv < Vdcmax-inv Đưa liệu vào tính tốn: Voc-pv = 45,89 17 = 780,13V < 1000V (Đáp ứng tiêu chuẩn) Như vậy, hệ thống bao gồm 50 pin mặt trời loại AE Solar Poly 72 Cell - 330W chia thành dãy nối tiếp để kết nối vào hòa lười Inverter Goodwe 15kW với bình ac quy vision 12V-150AH CGT12-150EXA BÀI TỐN KINH TẾ KHI ĐẦU TƯ VÀO HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI Từ số liệu cụ thể theo mơ hình ngun lý cấu tạo thông số bám sát với thực tế thị trường đưa cơng thức tổng qt tính toán đầu tư lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái hòa lưới điện quốc gia có bình dự trữ lượng Chi phí lắp đặt hệ thống điện mặt trời Thực tế hệ thống điện mặt trời áp mái nối lưới có bình ac-quy dự trữ trình bày rõ ràng thành phần cấu tạo tồn chi phí mua sắm lắp đặt nghiên cứu tính tốn dựa cơng thức tổng qt phân tích theo quy mơ chất lượng dự án Từ yếu tố cụ thể đưa bảng cơng thức tính tổng chi phí bảng Bảng Tổng chi phí lắp đặt sử dụng hệ thống điện mặt trời STT Thiết bị Đơn vị Pin mặt trời AE Solar Tấm Poly 72 Cell - 330W Bộ Hòa Lưới Inverter Chiếc Goodwe 15kW Bình ac-quy Chiếc Phụ kiện kèm Bộ Công lắp đặt Bộ Đơn giá Số (VNĐ) lượng Thành tiền (VNĐ) a b a b a b a b a a b b a b a b a b a b Chi phí bảo dưỡng Lần a b a b ∑ a b (6) Tổng chi phí Chính sách bảo hành thiết bị:  Bộ hòa lưới inverter bảo hành 10 năm, đổi 1;  Tấm pin mặt trời bảo hành 20 năm Do thường gian thiết bị bảo hành lâu năm nên có thiết tiết kiệm chi phí bảo hành bảo dưỡng thay thiết bị Tổng tiền nhận từ hệ thống lượng mặt trời Để tính số tiền điện phải trả tháng, cần dựa theo bảng giá điện nhà nước năm 2019 phát hành cơng khai bảng Từ đó, đưa số sử dụng lượng tổng giá trị cần toán theo tháng Bảng Bảng giá bán điện theo dành cho nhóm khách hàng hộ gia đình năm 2019 [9] STT Mức sử dụng hộ tháng Bậc 1: Cho kWh từ - 50 Bậc 2: Cho kWh từ 51 - 100 Giá bán điện (VNĐ/kWh) 1.678 1.734 Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn SCIENCE - TECHNOLOGY P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 Bậc 3: Cho kWh từ 101 - 200 Bậc 4: Cho kWh từ 201 - 300 Bậc 5: Cho kWh từ 301 - 400 Bậc 6: Cho kWh từ 401 trở lên Gọi chung giá điện 2.014 2.536 2.834 2.927 N k m Bảng Bảng thống kê tiền điện ngày nhà máy phải trả cho EVN Thông tin điện Năng lượng điện mặt trời sử dụng (kWh) Điện tiêu thụ trung k ∑ A B N bình tháng Sản lượng điện mặt trời , b theo tháng Tiền điện phát lên lưới theo m ( , b − k ∑ A B N ) (7) tháng Để tăng tính hiệu dòng tiền, số tiền thu bán điện lên lưới gửi tiết kiệm ngân hàng hình thức đầu tư đơn giản Thực tế sử dụng cho mục đích khác để đem lại lợi ích lợi nhuận cao Căn vào lấy số tiền điện phát lên lưới gửi tiết kiện ngân hàng theo tháng , Khi gửi số tiền [m ( b − k ∑ A B N )] vào đầu tháng với lãi suất X%/ tháng sau t tháng tổng số tiền (cả vốn lẫn lãi) bằng: ( , ∑ ) [(1 + X) − 1] (1 + X) (8) Tổng số tiền hộ gia đình nhận từ hệ thống lượng mặt trời theo t tháng: A B N n t k + ( , ∑ ) [(1 + X) − 1] (1 + X) (9) BÀI TOÁN KINH TẾ GỬI TIỀN TIẾT KIỆM LÃI SUẤT KÉP TẠI NGÂN HÀNG Số vốn ban đầu là: ∑ a b Ta đem gửi ngân hàng: Theo lãi suất gửi ngân hàng với mức lãi suất cao X %/ tháng Vậy ta có cơng thức tính lãi suất là:  FV : Số tiền tháng thứ t  ∑ a b : giá trị số vốn thời điểm  X : lãi suất (10) FV = ∑ a b (1 + x) Vay vốn ngân hàng để đầu tư: Lãi suất ưu đãi r %/ tháng lấy số tiền bán điện trả góp theo tháng H = ∑ ( ( ) ) (11) KẾT QUẢ ÁP DỤNG Dựa theo (9) (10) suy cơng thức chung để hồn vốn theo t tháng: Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn A B N n t 0,5 12 b −k ∑ A B N [(1 + X) + 1] (1 + X) X = ∑ a b (1 + x) (12) Bài tốn ví dụ minh họa áp dụng cho hộ gia đình Quận 9, Thành phố Hồ Chí Minh có số liệu mơ tả bảng Bảng Thống kê phụ tải hộ gia đình + Cơng suất Số lượng Giờ sử Cơng suất tiêu thụ (kWh) (kW) (chiếc) dụng (h) Ấm đun nước 1 0,3 0,3 Bàn 1 0,2 0,2 Điều hòa 0,83 2 3,32 Nồi cơm 0,6 1,8 Máy giặt 0,4 1 0,4 Tủ lạnh 0,15 24 3,6 Tivi 0,069 0,138 Quạt 0,048 2 0,192 Đèn 0,03 0,72 Thiết bị ∑ Điện tiêu thụ trung bình ngày A B N =10,67 ∑ A B N = = 30) k 320,1 Lượng điện sử dụng trung bình tháng 320kWh có diện tích mái sử dụng lắp đặt pin mặt trời 100m2 Dựa theo mức điện bậc bảng 5, tính số tiền điện tiêu thụ trung bình tháng là: n k ∑ A B N = 2.834 320 = 906.880 (VNĐ) Tiếp theo, giả sử hộ gia đình có đủ nguồn tài để lắp đặt hệ thống điện mặt trời với điện tích mặt 100m2 (tương đương 50 pin) Dựa theo số liệu thống kê hình 3, lượng thu tháng là: 0,5 0,5 100 b = = 2,083 (MWh) = 2.083 (kWh ) 12 12 Căn theo công thức số Suy số tiền điện bán cho EVN tháng theo mức giá (1.940 VNĐ/kWh) [9] là: (2.083 – 320)x1.940 = 3.420.220 (VNĐ) Số tiền cần đầu tư: - Đối với số lượng pin mặt trời, theo giả thuyết diện tích đất sử dụng 100m2 Suy số lượng pin mặt trời lắp đặt 50 - Đối với Bộ hòa lưới cần công suất 20 30kW đáp ứng đủ cơng suất chuyển đổi dòng điện DC sang AC cho toàn hệ thống - Đối với số lượng bình acquy Dựa theo cơng thức số Tính dung lượng ac-quy cần thiết Điện tiêu thụ trung bình tháng (Xét k ∑ , , , = , , , = 566.449 (Ah) Vol 56 - No (Apr 2020) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 31 KHOA HỌC CƠNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 Vì nên chọn loại kích điện 20000VA, 48V phù hợp Suy cần mua ac-quy 150Ah/12V đảm bảo yêu cầu Dựa sở Thiết lập bảng giá trị xây dựng hệ thống điện mặt trời áp mái hòa lưới có bình dự trữ bảng Bảng Tổng phí cho hệ thống điện mặt trời với diện tích mặt 100m2 STT Thiết bị Đơn vị Đơn giá (VNĐ) Số Thành tiền lượng (VNĐ) Pin mặt trời AE Solar Poly 72 Tấm 3.000.000 50 150.000.000 Cell - 330W Bộ chuyển đổi DC-AC DC-AC Chiếc 55.600.000 55.600.000 Inverter Goodwe: 15kW Ắc quy vision 12V-150AH Chiếc 5.500.000 22.000.000 CGT12-150EXA Phụ kiện kèm (trung bình 10 - 20% tổng tiền Gói 22.760.000 22.760.000 thiết bị chính) [10] Khung giá đỡ cơng lắp đặt (trung bình 10% Gói 25.036.000 25.036.000 tổng tiền thiết bị) [10] Phí bảo dưỡng, thay thiết bị suốt vòng đời sử dụng (tính trung bình 275.396.000 27.539.000 10% tổng phí đầu tư ban đầu) [11] Tổng chi phí 302.935.000 Vậy số tiền cần đầu tư cho hệ thống điện mặt trời áp : 302.935.000 VNĐ Giả sử: Lãi suất gửi theo định kỳ tháng không đổi 0,6%/tháng Bài tốn đặt tính số tháng để thu hồi vốn đầu tư ban đầu Khi tháng gửi vào ngân hàng với số tiền 3.420.220VNĐ trung bình tiền điện tháng tiết kiệm 906.880VNĐ Trong tiền vốn ban đầu không đầu tư xây dựng điện mặt trời gửi tiết kiệm ngân hàng với lãi suất kép 0,6%/tháng Từ (12) tính hệ thống vận hành sau tháng giá trị tổng tiền nhận từ ngân hàng theo lãi kép: 3.420.220 906.880t + [(1 + 0,6%) − 1] (1 + 0,6%) 0,6% (13) = 302.935.000(0,6% + 1) Giải phương trình số 13 ta tìm giá trị tháng thu hồi vốn đầu tư t 98 tháng Cũng với số liệu áp dụng công thức (9) Suy vòng đời hệ thống điện mặt trời trung bình 25 năm thu tổng giá trị 3.149.210.058VNĐ Áp dụng công thức (10) với số liệu Sau 25 năm gửi ngân hàng với lãi suất kép nhận số tiền là: 1.822.819.513VNĐ Đối với việc vay vốn ngân hàng để đầu tư với lãi suất ưu đãi 0,9%/tháng, sau lấy số tiền bán điện 3.420.220VNĐ tiền điện tháng 906.880VNĐ trả góp theo tháng Áp dụng cơng thức (11) thay số liệu tính tốn phương trình sau: 32 Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ● Tập 56 - Số (4/2020) 4.327.100 = ( ( , %) , % , % ) Suy số tháng t để trả hết tiền vay là: 111 (tháng) KẾT LUẬN Bài nghiên cứu thể rõ ràng mơ hình hệ thống điện mặt trời hòa lưới có acquy dự trữ Đồng thời, báo đưa cơng thức tính tốn chi phí đầu tư, lãi suất ngân hàng, giá trị thu sau tháng số tháng để trả hết vốn vay đầu tư lấy số tiền bán điện tiền điện sử dụng tháng trả góp theo tháng Dựa vào phân tích cơng thức tổng qt áp dụng cho nhu cầu hộ gia đình vùng miền Để thể tính hiệu cao, báo có áp dụng ví dụ cho khu vực Quận 9, TP Hồ Chí Minh Từ đưa phương pháp phù hợp cho đầu tư phát triển theo hộ gia đình với hệ thống điện mặt trời áp mái Ở ví dụ minh họa này, báo tính tốn số tiền 302.935.000VNĐ gửi vào ngân hàng để nhận lãi kép sau 25 năm 1.822.819.513VNĐ, đầu tư hệ thống điện mặt trời áp mái hòa lưới có dự trữ sau 25 năm 3.149.210.058VNĐ (với giả thiết lãi suất tiền khơng tăng thực tế có tăng số tiền nhận lớn hơn) Qua kết tính tốn này, thấy đầu tư vào hệ thống điện mặt trời đạt giá trị hiệu lớn kinh tế (lớn 1,7 lần so với gửi tiền vào ngân hàng) TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://bnews.vn/tp-ho-chi-minh-khuyen-khich-ho-dan-phat-triendien-mat-troi-mai-nha/116900.html [2] Srinivasan Sunderasan, Lucretia Landmann (consultant), Đào Xuân Lai, Jiri Dusik, Vũ Thị Thu Hằng, Jay Malette (UNDP VN) Cơ hội tài trợ tư nhân đầu tư vào lĩnh vực lượng tái tạo, hiệu tiết kiệm lượng Việt Nam [3] http://pinsolar.net/tinh-toan-cong-suat-he-thong-dien-tu-pin-nangluong-mat-troi [4] http://rooftoppvpotential.effigis.com [5] Hoàng Thị Thu Hường, 2014 Thực trạng lượng tái tạo Việt Nam hướng phát triển bền vững Năng lượng Việt Nam [6] https://pvsyst.software.informer.com/T%E1%BA%A3i-v%E1%BB%81/ [7] Nguyễn Anh Tuấn, Vũ Duy Hùng, Đặng Hương Giang, Yannis Vasilopoulos, Yannis Vasilopoulos, 24-01-2018 Đánh giá tiềm phát triển dự án điện mặt trời nối lưới quốc gia Việt Nam tới năm 2020, tầm nhìn 2030 [8] https://www.evn.com.vn/c3/evn-va-khach-hang/Bieu-gia-ban-ledien-9-79.aspx [9] https://vnexpress.net/kinh-doanh/gia-dien-mat-troi-ap-mai-co-theduoi-2-000-dong-mot-kwh-4036449.html [10] https://givasolar.com/danh-muc/he-thong-nang-luong-mat-troi/ [11] Võ Doãn Cường, 8/2019 Thiết kế hệ thống đánh giá tiềm năng lượng mặt trời áp mái khu vực Mỹ Đình - Nam Từ Liêm - Hà Nội Áp dụng tính toán hệ thống điện mặt trời áp mái 5,5kWp AUTHORS INFORMATION Nguyen Duc Tuyen1, Le Van Luc2, Ninh Van Nam3, Tran Thanh Son1 School of Electrical Engineering, Hanoi Unviversity of Science and Technology Ishan International Pvt Ltd Faculty of Electrical Engineering, Hanoi Unviversity of Industry Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn ... nên có nhiều tiềm lượng mặt trời Số tiền thu từ đầu tư hệ thống điện mặt trời áp mái có kết nối lưới điện với số tiền gửi tiết kiệm ngân hàng so sánh vòng đời dự án Ngồi số tháng để trả ngân hàng. .. đầu tư vào hệ thống điện mặt trời sau tháng mang lại tổng giá trị nhận lớn gửi tiền vào ngân hàng Hoặc vay vốn ngân hàng để đầu tư vào điện mặt trời sau tháng trả hết số nợ ngân hàng lấy số tiền. .. KINH TẾ GỬI TIỀN TIẾT KIỆM LÃI SUẤT KÉP TẠI NGÂN HÀNG Số vốn ban đầu là: ∑ a b Ta đem gửi ngân hàng: Theo lãi suất gửi ngân hàng với mức lãi suất cao X %/ tháng Vậy ta có cơng thức tính lãi suất